Почему уменьшается напряжение на зажимах источника при увеличении нагрузки (тока в цепи) ?
В вопросе непонятка: для простых источников если нагрузка растет — ток уменьшается.
У каждого источника есть внутреннее сопротивление и ЭДС
Если внутреннее сопротивление мало по сравнению с нагрузкой, то это источник НАПРЯЖЕНИЯ, если наоборот велико — то ТОКА, в промежуточном случае, наблюдается зависимость выходных параметров источника от тока в цепи.
Скажем, закон Ома для полной цепи ЭДС=Ток*(Нагрузка + Внутренн. Сопрот.) . Напряжение на клеммах источника есть ЭДС-Ток*Внутр. Сопрот. При росте тока, напряжение на клеммах «проседает». Источник просто не может отдавать много тока с такой же энергией носителей, т. к. мощность у него ограничена.
просадка напряжения
Sergo555
Просмотр профиля
Группа: Пользователи
Сообщений: 3
Регистрация: 24.12.2005
Пользователь №: 4523
Victor195002
Просмотр профиля
Группа: Пользователи
Сообщений: 824
Регистрация: 15.4.2007
Из: Москва
Пользователь №: 8550
savelij®
Просмотр профиля
Группа: Модераторы
Сообщений: 13404
Регистрация: 30.5.2006
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 5663
Sergo555
Просмотр профиля
Группа: Пользователи
Сообщений: 3
Регистрация: 24.12.2005
Пользователь №: 4523
Victor195002
Просмотр профиля
Группа: Пользователи
Сообщений: 824
Регистрация: 15.4.2007
Из: Москва
Пользователь №: 8550
Напряжение источника (как генератора напряжения) не падает- увеличивается падение напряжения на элементах схемы, в том числе и на внутреннем сопротивлении самого источника.
gomed12
Просмотр профиля
Группа: Пользователи
Сообщений: 6788
Регистрация: 24.5.2007
Из: Москва, Ю. Бутово
Пользователь №: 8743
Напряжение источника (как генератора напряжения) не падает- увеличивается падение напряжения на элементах схемы, в том числе и на внутреннем сопротивлении самого источника.
Напряжение (разность потенциалов на выходных клеммах) — уменьшается. Не изменяется ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА (ЭДС). Падение напряжения — разность между ЭДС и выходным напряжением — есть потери на внутреннем сопротивлении источника (генератора, трансформатора, батареи электрохимических элементов). Если в качестве источника рассматривать электросеть, то добавляется сопротивление проводов электролинии, защитных и коммутационных аппаратов, переходные сопротивления в точках контакта. Потери прямо пропорциональны произведению силы тока на величину сопротивления (сумму всех перечисленных). Таким образом, уменьшая сопротивление нагрузки, мы увеличиваем силу тока, а значит и потери. Это выражается в уменьшении напряжения, подводимого к нагрузке, т.е. — к "просадке" напряжения сети.
Вообще же — максимальную мощность от источника (сети) можно "взять" только в случае, когда сопротивление нагрузки будет равно внутреннему сопротивлению источника. Тогда половина мощности, развиваемой источником, будет выделяться на нагрузке, а половина — будет нагревать сам источник и соединительные провода. Напряжение в цепи будет равно половине ЭДС, а КПД — 50%. При дальнейшем снижении сопротивления нагрузки мощность, выделяемая на ней, станет меньше (и даже меньше, чем рассеиваемая внутри источника).
Victor195002
Просмотр профиля
Группа: Пользователи
Сообщений: 824
Регистрация: 15.4.2007
Из: Москва
Пользователь №: 8550
Вы правы, просто, как говорит Г. И. Атабеков («ТОЭ»), «в теории электрических цепей пользуются идеализированными источниками электрической энергии: источником напряжения и источником тока. Им приписываются следующие свойства.
И с т о ч н и к н а п р я ж е н и я (или источник э. д. с.) представляет собой активный элемент с двумя зажимами, напряжение на которых не зависит от тока, протекающего через источник…». Далее для приведения этого идеализированного источника напряжения к реальному и вводится понятие внутреннего сопротивления, справедливо использованное Вами. Думается, что в данной теме внутреннее сопротивление источника напряжения составляет весьма незначительную долю от сопротивления, вызывающего видимые «просадки» напряжения.
Roman_D
Просмотр профиля
Группа: Пользователи
Сообщений: 1137
Регистрация: 13.10.2007
Из: Рига
Пользователь №: 9607
ЗДС=напряжение на клемме+падения напряжения внутри ЭДС, значит при большем сопротивлении (меньшем токе) падение напряжения внутри меньше U=Ir
. напряжение на клеммах больше.
при меньшем сопротивлении (большем токе), напряжение на клеммах "источника" (это не розетка) УМЕНЬШАЕТСЯ.
haramamburu
Просмотр профиля
Группа: Пользователи
Сообщений: 4022
Регистрация: 27.9.2009
Из: Дмитров
Пользователь №: 15685
Илмир, мы вас 9 лет ждали, чтоб узнать об этом))))
Спасибо вам за это. и за то что подняли так всем нужную.. и к счастью найденную тему..
разумеется Гость_Илмир, у источника есть внутренне сопротивление, что и учтено з-м ОМА для полной цети.
но, даже если и идеализировать, и принять, что внутреннего сопротивления источника нет или пренебрежительно мало. В конце нагруженной линии (в розетке) все равно будет "просадка"
новая папка / ответы на вопросы
Если рассматривать данную электрическую цепь, то она состоит из: сопротивление проводов линии RЛ представлено резисторами R14 и R15, источника и потребителя, источник и приемник электрической энергии представлены соответственно ЭДС Е3 и резистором RН, сопротивление приемника энергии RН – реостатами R1 и R1, вольтметра U2 и универсального измерителя PP1
2. В чем состоит цель расчета электрической цепи и как она достигается?
Основная цель расчета электрической цепи заключается в определении токов в ее ветвях. Зная токи, нетрудно найти напряжения и мощности ветвей и отдельных элементов цепи. Величины токов, напряжений, мощностей дают возможность оценить условия и эффективность работы электротехнического оборудования и приборов во всех участках электрической цепи.
Цель работы: изучение влияния величины нагрузочного тока на энергетический процесс и распределение напряжений в 2-х проводной линии электропередачи (ЛЭП).
Сформулируйте законы Ома и Кирхгофа. Расскажите о методике применения их к расчету простых цепей постоянного тока.
Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма сил токов в узле равна 0, или сумма притекающих и сумма истекающих токов одинаковы.
Второе правило Кирхгофа: алгебраическая сумма ЭДС всех источников, встречающихся при обходе контура, равна алгебраической сумме напряжений на всех потребителях контура
Закон Ома: На участке цепи, где нет источника тока, сила тока в проводнике пропорциональна разности потенциалов между его концами, если есть источник тока ток разности потенциалов прибавляется ЭДС источника тока
Расскажите о тепловом действии электрического тока. Сформулируйте закон Джоуля-Ленца.
Прохождение электрического тока по проводнику сопровождается выделением тепла. Согласно закону Джоуля- Ленца вся электрическая энергия сообщаемая проводнику в результате работы сил электрического поля, превращается в тепловую энергию W=I^2Rt=UIt
Обычно под законом Джоуля-Ленца понимают уравнение, определяющее не энергию, а мощность тепловых потерь. Р=UI=U^2G=I^2R
Сформулированный закон распространяется на ветви, содержащие как пассивные, так и активные элементы.
Запишите и объясните уравнение баланса мощностей в любой электрической цепи.
Какой режим работы в электрической цепи называется номинальным, а какой — нагрузочным?
Номинальным называется режим работы, установленный заводом-изготовителем для данного электротехнического устройства в соответствии с предъявляемыми к нему техническими требованиями.
Нагрузочным режимом называется режим при котором значения элементов электрической цепи отличаются от номинальных и не равны ни 0 ни бесконечности
Как изменяется напряжение на зажимах источника при увеличении тока нагрузки?
При увеличении тока нагрузки, напряжение на зажимах источника уменьшается.
В чем состоят особенности режимов холостого хода и короткого замыкания электрической цепи?
При R = ∞ тока в цепи не будет. Этот случай соответствует размыканию цепи. Режим электрической цепи или отдельных источников, при котором ток в них равен нулю, называется режимом холостого хода. При холостом ходе напряжение на внешних зажимах источника равно его ЭДС
— режим короткого замыкания (к.з.) на зажимах потребителя, при котором сопротивление нагрузки RH = 0, а RЛ = RЛ ср.
Режим электрической цепи, при котором накоротко замкнут участок с одним или несколькими элементами, в связи с чем, напряжение на этом участке равно нулю, называется режимом короткого замыкания. Соответственно ток Iк в цепи называется током короткого замыкания.
Напряжение на зажимах источника уменьшается от U = Е до U = 0, если ток нагрузки увеличивается от 0 до тока короткого замыкания Iк
Какой режим работы электрической цепи называется согласованным, и где он используется?
— согласованный режим работы (согл.реж.), при котором сопротивление нагрузки равно сопротивлению линии, RН = RЛ, а RЛ = RЛ ср;
Этот режим используют в информационных цепях, где мощности могут быть малыми, и решающими являются не соображения экономичности передачи сигнала, а максимальная мощность сигнала в нагрузке.
Что называется внешней характеристикой источника?
Внешняя характеристика источников (сварочного трансформатора, выпрямителя и генератора)- это зависимость напряжения на выходных зажимах от величины тока нагрузки. На графике представляет собой прямую.
В чем недостаток крутопадающей внешней характеристики источника с точки зрения условий работы приемников?
Как изменится напряжение в конце линии электропередачи, если в середине линии произойдет короткое замыкание?
Напряжение станет равным нулю
Объясните, почему при больших мощностях передача энергии на большие расстояния производится при высоких напряжениях.
Дело в том, что активные потери в передающих проводах всегда прямо пропорциональны квадрату тока. Следовательно, если передачу той же самой мощности осуществить при более высоком напряжении, то падение напряжения на проводах не окажется столь губительным фактором.
Укажите величину допустимых потерь напряжения в проводах линии электропередачи.
Потеря напряжения – это алгебраическая разность значения напряжения, измеренные вольтметром в начале и конце. ± стоит из-за того что напряжение в конце линии может быть больше, так и меньше чем в начале линии.
Допустимые потери напряжения:
для сетей напряжения 220 – 380 в 5-6,5%
для ВЛ 6-35 кВ 8%, для КЛ 6%.
в аварийном режиме 10-12%.
15. Объясните пути уменьшения потери напряжения в проводах линии электропередачи.
Существуют две возможности для снижения потерь электроэнергии: уменьшить сопротивление проводов линии электропередач и уменьшить в ней силу тока.
Чтобы уменьшить сопротивление линии, используют провода, изготовленные из материала с малым удельным сопротивлением (обычно медь или алюминий), и увеличивают их поперечное сечение. Однако этот путь малоэффективен — провода должны иметь малую массу.
Рассмотрим вторую возможность. Повышение напряжения с помощью трансформатора сопровождается понижением силы тока. Поэтому, прежде чем ток от генератора попадет в линию электропередач, он должен быть преобразован в ток высокого напряжения (и малой силы тока). Для этого на территории электростанции устанавливают повышающие трансформаторы (повышающая подстанция).
Переданная по ЛЭП электрическая энергия из-за ее высокого напряжения не может быть непосредственно использована потребителями, поэтому ее напряжение на месте потребления понижается. Для этого используются понижающие трансформаторы. Понижение напряжения происходит в несколько этапов.
Научный форум dxdy
Так было бы в случае идеального источника, у реального есть внутреннее сопротивление. Т. е. . В этом случае величиной
по сравнению с
можно пренебречь, и напряжение на нагрузке оказывается максимально возможным, равным
. Но вместе с тем это означает, что ток через нагрузку стремится к нулю.
В Вашем примере — включается электрический обогреватель — сопротивление всей нагрузки, подключенной к сети, уменьшается . При этом и напряжение на нагрузке уменьшается. Теперь представьте себе, что до включения нагревателя к той же розетке была подключена настольная лампа. От подключения нагревателя сопротивление лампы не меняется, но напряжение
на лампе, как мы выяснили, уменьшается. Естественно, яркость лампы уменьшается.
Замечу, что напряжение как функция нагрузки и величина нагрузки — широко употребляемые, но таящие опасность неверной интерпретации выражении. Очень часто, когда говорят об увеличении электрической нагрузки , подразумевают увеличение потребляемого тока или, что эквивалентно, уменьшение сопротивления нагрузки. Если об этом забыть и под увеличением нагрузки подразумевать увеличение сопротивления нагрузки, легко прийти к неверным выводам.
— Пт ноя 13, 2009 21:54:02 —
Постоянным по возможности поддерживается величина (ЭДС). А напряжение на нагрузке — уж как получится. Желательно обеспечить возможно близкое к нулю внутреннее сопротивление
— например, увеличивать поперечное сечение проводов линии электропередачи (местной, не высковольтной) и трансформатора на подстанции.
PapaKarlo , Someone , спасибо, теперь понял.
Тогда задам еще несколько вопросов в продолжение темы:
1) а корректно ли считать, что напряжение определяется только сопротивлением?
2) Правильно ли я понимаю, что если ток переменный, то все приведенные рассуждения остаются в силе, только с заменой тока и напряжения на их действующие значения?
3) А ведь, вообще говоря, нагрузка определяется мощностью потребителя, т.е. количеством энергии, которое нужно ему для работы. Кроме того, я видел, что (возвращаясь к приведенному примеру) на местном трансформаторе на даче указана его максимальная мощность (максимум, что он может выдать, как я понимаю). Так вот вопрос в том, что произойдет, если потребители будут требовать большую мощность, чем трансформатор может отдать?
4) И еще — правда ли, что мощность источника — это Current на блоке питания что это